1、建筑工程框架结构设计存在的问题及处理对策摘要：在近年来的社会发展中，随着人们对建筑造型和建筑功能要求多样化，无论是从住宅建筑还是工业建筑去分析，在工程建设中建造框架结构都成为较为常见的结构形式之一，也是一种较为流行和实用的建筑模式。在当前建筑行业中，框架结构已经广泛的应用且已经深入到各类建筑结构中，但也为结构设计带来了新的难题与难点。 关键词：建筑工程；框架结构；设计 中图分类号：TU198 文献标识码： A 引言 框架结构是指由梁和柱以刚接连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用。因此框架结构具有
2、结构空间布置灵活，建筑物自重小，有较好的抗震能力和结构的整体性、刚度较好等特点。框架结构在我国已经成为了一种很常见建筑结构形式，普遍运用在各种工业与民用建筑当中。 一、框架结构设计概述 1、无地下室的多层框架房屋 随着近年来社会生产技术的飞速发展，高层建筑结构在目前的社会发展中应用范围越来越广泛，其设计过程中对基坑设计与工程质量设计都提出了新的标准与要求。在当前的建筑工程项目中，建筑结构的设计是工程项目的重点。其中基础工程的埋置深浅对于整个工程项目而言都有着极为关键的作用与效果。在设计中，建筑结构设计是通过以现有的工程实际情况、安全等级以及设计标准为基础进行设计的。随着近年来框架建筑结构应用的
3、不断增多，多层房屋建设中对于梁柱多以刚接和框架结构为主，其在底层设计中是需要结合楼板楼盖为主的设计模式，这种设计工作通常都是一种综合性的设计。 在设计的过程中，对于一些基础埋置较浅的房屋设计，为了增加和提高房屋的整体性和安全性，通常都是以周边基础梁为主的一种设计模式。一般来说，在这种设计工作中都是以基础设计为主，以装配式施工模式作为主要的设计标准和工作管理方式，从而为设计工作的顺利进行提供科学的理论依据。同时在设计工作中，对于周边的基础连系梁还需要进行稳定性检测，确保设计标准和设计力度能够满足现代化社会的发展要求，更要确保梁体结构在工作中能够发挥其应有的优势。 2、带有地下室的框架结构设计 对
4、于带地下室的多层框架结构，合理确定上部结构的嵌固位置是一个关键问题。地下室结构或采用箱型基础时，可将地下室顶作为框架上部结构的嵌固位置，在利用 PKPM 软件进行设计时，楼层总数仅输入地下室以上的实际层数，底层的层高 H 取实际层高。地下室结构或者采用筏板式基础时，嵌固位置最好取在基础顶面。此时，利用电算进行楼层组合时，总层数应为实际的楼层数加上地下室的层数。 二、建筑工程框架结构设计中应遵循的原则 1、遵循弹性适中 一套完善科学的建筑结构体系要具备适度的弹性，之所以有这样的要求，主要是因为若建筑结构过于刚硬会大大降低变形能力，一旦发生较强的破坏力时，就需要有很大的承受力，往往会对局部造成损坏
5、，最终导致建筑整体损坏。若建筑结构太柔也是不行的，尽管它能够全面降低外力的作用，但是常常会导致建筑由于变形太大而发生整体颠覆现象的发生，因此，建筑的合理程度成为了相关学者们主要讨论的话题。现阶段实行的标准规范虽明确提出了部分相应的指标，但更为详细的标准还有待明确。 2、遵循打通关节 科学合理的结构体系肯定是浑然一体的，它能够确保所有外力及时的传递与消减。在该思路基础上，设计人员应将结构中存在的各种“关节”打通，以确保力量在各关节处可以顺畅的流动。只有这样，建筑结构才会形成一个整体，才能够有效避免外力的干扰。设计过程中，必须对建筑实际承受的外力加以充分考虑，通过精确地估算，不断提升建筑的受力能力
6、，有效预防因外力因素而对整个建筑造成损坏。 3、遵循抓大放小 建筑框架结构体系中存在着强柱弱梁、强剪弱弯等的说法，这在钢结构设计过程中属于一项核心的概念。简言之，尽管整个结构体系是通过所有构件协调组成一体，但是，所有构件具体承担的角色都不一样，有轻有重。如果实际中发生了难以预料的较强破坏力，那么，所有构件就会协作抵抗，有效防止核心构件遭到损坏或者是到最后阶段出现损坏，此刻做出牺牲是在所难免的。那么，让谁牺牲呢？最好的方法就是让一些不重要的构件先抵抗灾难事故。如果钢框架结构中的柱倒了，那么，梁也就会随之而倒；而如果梁倒了，柱依旧可以伫立不倒。所以，柱所担负的责任要远大于梁，柱不可以先倒。为了确保
7、柱在最后环节中失效，应将梁设计成较为薄弱的环节，让其先遭到损坏，以降低实际中会发生的损失率。倘若用同样的眼光对待梁柱，将它们变成同等坚硬，那么，就会发生同时损坏情况，后果将是极其严重的。因此，非常有必要做到主次之分，抓大放小，严抓核心构件，舍弃次要构件。 三、框架结构设计中的若干问题 1、柱配筋方面的问题 在一些框架结构的高层建筑中，水平荷载对结构的倾覆力矩和由此在竖向构件上而出现的轴力与建筑高度的平方间呈正比；顶点位移与建筑高度的 4 次方呈正比。水平荷载在建筑结构设计过程中属于重要的控制因素。框架顶层存在着较大的风荷载，而屋面结构荷载输送给边柱的轴向总力会小于楼层边柱总力，这足以说明柱顶存
8、在着严重的偏心问题，顶层边柱节点产生的轴向力对截面重心的偏心距大于 0.5 倍的柱截面高度，所以，会进一步增大顶层边柱的配筋。如果地上是圆柱形状，那么，应将地下局部改成方柱形状，这样，对施工操作提供了便利。圆柱纵筋的实际数量应在 8 根或者以上。箍筋以螺旋箍为主，同时，还要详细的注明端处有一圈半的水平段。方柱箍筋应选用井字箍，并按照相关规范标准进行加密。角柱、楼梯间柱要增大纵筋，并实施全柱高加密箍筋。关于柱的纵筋，应以大直径、大间距为主，不过间距要小于等于 20mm。在将梁的纵筋锚入柱内时，通常会在柱的四角才有条件进行粗管的埋设。若管截面面积在柱截面中占百分之四以下，可以不进行验算。 2、独立
9、基础设计荷载取值方面的问题 对于钢筋混凝土多层框架房屋，常常会使用柱下独立基础；在颁布实施的抗震规范中明确的强调，若地基的核心受力层范围内没有软弱粘性土层时，低于 8 层且实际高度不超过 25 米的普通民用框架房屋或者荷载相当的多层框架厂房，不用开展地基与基础的抗震承载力验算工作。简言之，处于 8 度地震区域中的钢筋混凝土多层框架房屋不用地基与基础抗震承载力验算工作。不过，需要注意的是这些房屋在基础设计过程中必须对风荷载的影响加以综合考虑。所以，整体计算分析钢筋混凝土多层框架房屋时，要输入进风荷载，不可由于在地震区域高层建筑以外的普通建筑风荷载不具备任何的控制作用而不输入。除此之外，独立基础设
10、计过程中，作用于基础顶面上的外荷载（柱脚内力设计值）应取相应的轴力设计值与弯矩设计值、无剪力设计值。上述所述两种情况的发生均会造成基础设计尺寸偏小、配筋少，对基础本向以及上部结构的安全带来了较大的影响。 3、梁配筋方面的问题 由于受到了占地面积的限制以及使用功能要求或者结构方面的原因，往往会在框架的梁端上设计挑梁。但框架梁和外挑梁间存在着不同的断面尺寸，部分工程设计工作者实际绘图过程中仅仅把框架梁中的一些主筋向外挑梁上延伸即完事，他们根本不知道部分主筋是无法真正进入到挑梁中，这些错误通常会在施工期间显现，不过，此时已来不及，因为多数钢筋已经截断成型，不断对施工进度造成了严重的影响，而且，还导致
11、不必要的损失发生。应在梁上的次梁处适当的附加箍筋与吊筋，附加箍筋最佳。梁和柱的偏心不得超过四分之一柱宽。 4、框架结构电梯井方面的问题 常常会因为地震的原因，使得高层框架结构的位移无法有效的控制，而以多层框架结构为主的工程，它的位移控制十分的简单，所以，在多层的钢筋混凝土框架电梯井中，完全可以通过框架加填充墙形式进行，不过此刻应加密填充墙构造柱。如果电梯井采用的是钢筋混凝土形式，由于井筒会将巨大的地震力全部吸收，一定程度上降低了框架部分吸收的地震力，最终导致框架部分安全性低，而且，也会加大了井筒基础设计难度，所以，应基于整个系统严格根据无钢筋混凝土井筒分别进行计算，取最不佳的结果来配筋，同时，
12、针对井筒墙壁制定有效的构造配筋、开竖缝等诸多的方法降低电梯井的刚度。墙体通过这样的布置后，电梯井筒不会因为地震的作用发生损坏而造成结构失去了应有的稳定性。 结束语 框架结构是当前设计过程中的关键所在，随着设计质量要求为当前建筑工程的应用奠定基础。一旦处理不好或计算过程中未加考虑便会导致结构不合理，甚至会导致结构出现不安全隐患，因此在设计人员对工程设计中，要合理的利用各种设计方案进行综合分析，使施工图的设计更完善，保证结构的安全。 参考文献 1王红兵,胡爱珍.论工程建设施工安全管理J.山西科技,2010，(05). 2周波.建筑结构安装方案分析J.黑龙江科技信息,2011，(17). 3李晓君.钢筋砼与砌体结构抗震加固方法探微J.科技资讯,2009，(31).
